Active Roll Control este cea mai simplă și accesibilă variantă de suspensie activă, dar permite prevenirea răsturnării, îmbunătățirea confortului și modularea subteranului cu o subtilitate rafinată.

Știm cu toții că mașinile se balansează într-o măsură mai mare sau mai mică. Este ceva ce am interiorizat, presupus. Cu toate acestea, asta nu înseamnă că este un fenomen simplu de înțeles sau ușor de corectat. Mașinile se leagănă din cauza unei combinații de motive fizice.

active

Primul dintre toate este că șasiul, habitaclul și sistemul de propulsie sunt sprijinite pe suspensii. Prin faptul că pot fi comprimate, suspensiile permit setul tuturor celor de mai sus, numite „masa suspendată”, să se încline lateral - tot în sus și în jos, așa-numitul pitch, dar de data aceasta ne vom concentra doar pe legănat-.

La echilibrare, masa suspendată se înclină în jurul unei axe longitudinale imaginare care trece prin două puncte: centre de rulare față și spate. Poziția acestor puncte este determinată de geometria suspensiei. În cazul unui vehicul cu osii rigide - de exemplu, un off-roader tăiat radical ca Jeep Wrangler - centrul de rulare este întotdeauna în centrul axului. La mașinile cu suspensii mai elaborate, centrul ruloului se schimbă puțin în timpul rulării, dar rămâne aproximativ între roți.

Cea mai mare parte a greutății mașinii - și, prin urmare, și a centrului său de greutate - este deasupra ambelor centre de rulare. Deci, de fiecare dată când mașina abordează o curbă, apare o forță care forțează întregul corp să se încline de-a lungul axei sale de rulare. Dacă centrul de greutate al masei suspendate a unei mașini ar fi la aceeași înălțime cu axa de rulare, mașina s-ar roti plat. Și dacă ar fi dedesubt, vehiculul s-ar înclina „înapoi” la virare. similar cu cineva care se leagănă într-un hamac. Cu alte cuvinte, mișcarea de balansare a corpului este o consecință a accelerației laterale pe care o experimentează. iar aceasta, la rândul său, depinde de viteza cu care este luată curba și de raza acesteia.

De ce balansarea nu este bună

Balansarea corpului este o mișcare nedorită, deoarece provoacă mai multe efecte negative pe care urmează să le analizăm. Primul și cel mai evident dintre toate este că crește riscul de basculare, în special la mașinile înalte, unde există o distanță mai mare între centrul de greutate și axa sa de rulare.

Al doilea este că mișcarea axei rolei virtuale pe măsură ce rola crește reduce stabilitatea vehiculului și face ca comportamentul său să fie mai puțin previzibil pentru șofer. În plus, rulajul excesiv afectează confortul pasagerilor și încrederea șoferului.

Al treilea este acela rola afectează unghiul de înclinare al roților –Unghiul pe care îl formează planul vertical de simetrie al anvelopei cu verticalul, în punctul de contact cu asfaltul; vezi schema din stânga sus–. Reducând acest unghi - chiar și ca negativ - reduceți suprafața anvelopei în contact cu șoseaua și, odată cu aceasta, aderența disponibilă.

Cea mai obișnuită modalitate de a atenua rulajul corpului este prin utilizarea de bare stabilizatoare. Un stabilizator este un tub de oțel în formă de U care interconectează roțile unei osii.

Bara stabilizatoare compensează oscilația, deoarece pe măsură ce suspensia de pe o parte se comprimă, forțează și suspensia de pe cealaltă parte să se comprime. De fapt, un stabilizator infinit de rigid ar anula complet ruloul corpului. Din punct de vedere tehnic, se spune că bara antiruliu „mărește rigiditatea rolei axului”.

Cu toate acestea, bara antiruliu nu este o soluție „perfectă”. Un stabilizator prea rigid supune ocupanților accelerații laterale constante care pot provoca rapid amețeli. În plus, prezența stabilizatorului înseamnă că orice umflătură abordată numai cu roțile pe o parte are un efect asupra corpului similar cu cel al unei accelerații laterale inexistente. Acest fapt, numit copiere rutieră, împiedică suspendarea să își facă treaba bine, care constă în minimizarea mișcărilor verticale ale corpului.

Compromis între aderență și confort

O modalitate de a rezolva această contradicție aparentă este de a controla în mod activ rola corpului printr-un mecanism care permite ajustarea rigidității rolei suspensiei în timp real.

Onoarea de a fi comercializat primul control activ de rulare din serie revine Citroën Xantia Activa din 1995 și suspensia dvs. Hidractiva II. În cazul în care Xantia, s-a efectuat o „blocare hidraulică” a rolei; ceva similar cu înlocuirea stabilizatorului elastic cu un sistem hidraulic și, prin urmare, aproape infinit de rigid, astfel încât am putea să-l numim mai degrabă un sistem „semi-activ”. Xantia Activa se întoarse. dar era, de asemenea, capabil să provoace amețeli teribile ocupanților săi - în special cei de pe scaunele din spate. În plus, fiind asociat cu sistemul particular al Suspensie hidropneumatică Citroën, Abia am avut buletinele de vot pentru a „cuceri piața”.

Ulterior, au existat mai multe mărci care au încercat să îmblânzească ruloul caroseriei. cu mai mult sau mai puțin succes. În 2003, BMW a lansat sistemul său stabilizator activ în Seria 5. Unitate dinamică A folosit bare stabilizatoare cu două actuatoare electro-hidraulice separate care au fost alimentate de sistemul de direcție electrică electro-hidraulică și au permis modificarea rigidității la rulare a ambelor suspensii. A fost primul sistem de stabilizare activ „dual channel” - pentru că fiecare axă a fost reglată independent - în istorie. Și câțiva ani mai târziu, Aisin și Toyota au început să facă același lucru la modelele Lexus precum LS și Toyota precum Crown, dar folosind un sistem electromecanic - mai compact și mai simplu și cu un impact redus asupra consumului - care mai târziu ar ajunge să încorporeze și BMW Seria 7 în sine.

Aceste bare stabilizatoare active electromecanice au fost o idee bună, deși aveau dezavantajul oricărui alt sistem alimentat de rețeaua „tristă” de 12 volți a oricărui vehicul: cu o putere maximă de aproximativ 3 kW pentru a fi distribuită între două axe, puteau compensa oarecum pentru balansare. dar nu au putut ajunge la punctul de a acționa suficient de instantaneu și de puternic pentru a anula copierea drumului sau pentru a regla traiectoria vehiculului.

Între timp, producători foarte premium, cum ar fi Audi - împreună cu sistem hidraulic pasiv Dynamic Ride Control, disponibil în prezent pentru RS5, RS6 și RS7-, Porsche - cu sistemul său hidraulic de control activ al rolei PDCC pentru 911 -, sau McLaren a îndrăznit succesiv să investească banii și energia necesară pentru a controla mai bine ruloul.

Cazul McLaren este deosebit de ilustrativ: suspensia sa activă Control proactiv al șasiului, dezvoltat de Tenneco, Este capabil să decupleze complet mișcările de înălțime și rulare ale corpului de funcționarea obișnuită a suspensiei, oferind modelelor sale din seria Super o senzație aparte. dar incontestabil confortabil, precum și eficient.

În orice caz, Sosirea primelor modele cu o rețea de 48 de volți la bord schimbă rapid acest scenariu și pune controlul activ al rulării la îndemâna vehiculelor ceva mai puțin exclusive.

De exemplu, furnizorul german Schaeffler a dezvoltat bare stabilizatoare active electromecanice care, datorită celor 48 de volți, sunt capabile să furnizeze cuplu de până la 1.200 Nm pentru a contracara rola, cu o viteză de răspuns de până la 4.500 Nm/s și un unghi de Răsucire maximă de 30 de grade. În interiorul cilindrului mic încorporat în bara stabilizatoare (1) este adăpostit tot ce este necesar pentru a face acea pârghie brutală: un motor cu curent continuu (2) și un tren de transmisie epiciclic dublu (3). Aceste bare sunt deja utilizate în mai multe modele bazate pe kiturile de caroserie modulare MSB Da MLBevo de la Volkswagen, cum ar fi Audi SQ7 și „ego-ul său” Bentley Bentayga și Porsche Cayenne, și Porsche Panamera.

Controlează dinamica cu balansarea

Deci, barele de stabilizare active ajută la prevenirea răsturnării mașinilor prea înalte, îmbunătățesc confortul prin decuplarea suspensiilor de pe ambele părți atunci când circulați în linie dreaptă și îmbunătățesc marginal aderența și viteza de virare. Cu toate acestea, nu prea par a fi ceva ce EVO ar trebui să aibă prea multă grijă. Unde este captura?

Frumusețea sistemelor moderne de control al rolelor este că acestea sunt capabile să modifice echilibrul dinamic al mașinii pentru a-i regla comportamentul și traiectoria. Îți amintești fraza de „scobirea clapetei de accelerație pentru a rotunji traiectoria”? Ei bine, stabilizatorii activi permit același proces să fie efectuat aproape digital.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care funcționează această parte a dinamicii vehiculului. După cum am mai spus, stabilizatorii activi permit modificarea distribuției sarcinilor între roțile aceleiași axe. Adică permit descărcarea sau încărcarea roții exterioare la rotire, ceea ce reduce sau mărește aderența axei respective.

Astfel, de exemplu, creșterea rigidității stabilizatorului spate scade substirajul datorită reducerii aderenței punții spate, ceea ce se traduce printr-o creștere a ritmului atunci când puntea spate se rotește - așa-numita rată de falcă - din spate osie. Acest lucru vă permite să abordați curba mai repede și să rotiți mai puțin direcția. În cele din urmă, această schimbare permite accelerări laterale mai mari. și o viteză maximă la viraje mai mari. Când rigiditatea stabilizatorului din față crește, are loc procesul invers: capătul din față pierde aderența, subvirajul crește și mașina devine mai blândă și mai controlabilă. În schimb, accelerația laterală maximă este redusă și este necesară mai multă direcție pentru a aborda aceeași curbă.

Prin faptul că pot acționa în mod independent asupra aderenței punții față și spate, aceste sisteme permit măsurarea comportamentului subteran al mașinii, creând impresia că raza de direcție disponibilă pentru a modula subtraversarea este mult mai largă decât cea reală. Sau altfel spus, aceste sisteme oferă posibilitatea de a pătrunde ușor în toate curbele. și ieșiți din ele substirând senin și controlat. Adică, urmăresc exact genul de comportament care exacerbează încrederea șoferului și își câștigă imediat inima mică. cu avantajul de a fi semnificativ mai ușor de implementat și de reglat fin decât un sistem de direcție cu patru roți.

Așa funcționează sistemul antiruliu

Cele două diagrame de sus din dreapta ilustrează modul în care transferul de sarcină între roți pe aceeași axă poate afecta echilibrul vehiculului.
Pentru ca o mașină să vireze o curbă, o forță laterală trebuie să acționeze asupra punților față și spate. În mod normal, această forță este identică pe ambele axe, ambele virează în același ritm, iar mașina adoptă o atitudine „neutră” atunci când se apropie de curbă.

Când ne apropiem de limita de aderență - de la 0,7 g de accelerație laterală - aceste forțe încep să se descompună. Suspensia tuturor mașinilor este proiectată astfel încât forța laterală maximă pe care o poate rezista puntea față să fie mai mică decât cea din spate. Rezultatul este așa-numitul underster: deoarece puntea față nu poate folosi la fel de multă forță ca și puntea spate pentru a se roti. mașina începe să se „răstoarne”.

Stabilizatorii activi permit transferul de sarcină de la roata exterioară - care are o aderență mai mare - la cea interioară - care are mai puțină -, reducând astfel forța transversală maximă pe care o poate rezista axa. În partea din față, crește subteranul; pe fund, îl coboară.

Graficele din dreapta arată cum, comparativ cu barele antiruliu pasive convenționale, stabilizatorii activi de pe Porsche Panamera pot reduce atât valorile de accelerație laterală experimentate de ocupanți - a căror oscilație este responsabilă de boala de mișcare -, cât și reducerea rulării a mașinii.caroseria. mai agresiv, cu atât este mai sportiv programul de conducere selectat.

Tehnologie

Cum reîncărcați bateriile unei mașini hibride?

Deși sunt popularizați cu forța, funcționarea hibrizilor continuă să ridice unele îndoieli în rândul cititorilor noștri. Și anunțurile care susțin că bateriile lor „se reîncarcă” doar le măresc

Indra AUTOCITS, Premiul Luike Motor Star pentru inovația tehnologică 2017

Proiectul AUTOCITS al Indra, dezvoltat cu scopul de a îmbunătăți operabilitatea conducerii autonome și conectate în Europa, s-a impus în categoria Inovației tehnologice.

Cum funcționează Active Sway Control

Controlul activ al rulării este cea mai simplă și accesibilă variantă de suspensie activă, dar permite prevenirea răsturnării, îmbunătățirea confortului și modularea subteranului cu o subtilitate rafinată.

Cele 20 de taste care vor prelungi durata de viață a motorului cu ardere

Motorul cu ardere internă suferă de o boală cronică care îl ucide. Este prea complex și, mai presus de toate, generează prea multe emisii. Acestea sunt cele 20 de tehnologii care își vor putea extinde existența pentru încă câteva decenii.

Interiorul următoarelor Volvo V40, S60 și V60 a fost dezvăluit

Un videoclip lansat de Garmin pentru a-și prezenta produsele ar fi putut dezvălui interiorul viitorului Volvo V40, S60 și V60.

Tehnologie care îi va face pe oameni să vorbească în lumea motorului în 2018

Analizăm o mână bună de curiozități tehnologice despre care veți auzi de-a lungul acestui nou an 2018.